Texas Instruments OPAx328运算放大器是针对极低噪声和宽带宽进行了优化的单通道和双通道精密低压CMOS运算放大器。OPAx328具有零交叉失真的线性输入级，能够在整个输入范围内提供 120dB（典型值）的出色共模抑制比 (CMRR)。该器件的输入共模电压范围在正负电源轨基础上向外扩展了100mV。

数据手册：*附件：Texas Instruments OPAx328运算放大器数据手册.pdf

TI OPAx328运算放大器采用TI专有的e‑trim™运算放大器技术，实现了超低失调电压和低输入失调电压漂移的独特组合，无需任何输入切换或自动归零技术。低噪声 (6.1nV/√Hz) 和高速运行特性（40MHz，30V/µs）使OPAx328非常适合驱动采样模数转换器 (ADC)。此外，OPAx328也是高阻抗输入单电源应用的理想选择。

特性

• 精确，零交叉失真：
  • 低失调电压：50µV（最大值）
  • 高CMRR：120dB
  • 轨到轨I/O
• 宽带宽：40MHz
• 低输入偏置电流：1pA（最大值）
• 低噪声：6.1nV/√Hz（10kHz时）
• 压摆率：30V/µs
• 0.01%快速稳定时间：180ns
• 单电源电压范围：2.2V至5.5V
• 单位增益稳定

框图

OPAx328精密运算放大器技术解析与应用指南

一、产品概述

德州仪器(TI)的OPAx328系列是新一代精密、低电压CMOS运算放大器，包含单通道OPA328和双通道OPA2328两个型号。该系列器件采用创新的e-trim™技术，在2.2V至5.5V(±1.1V至±2.75V)电源范围内提供卓越的直流精度和40MHz带宽性能，特别适合驱动高分辨率ADC和光电检测应用。

二、核心特性

1. 超精密性能

• ‌超低失调电压‌：典型值仅±3μV(最大±50μV)
• ‌零交越失真‌：线性输入级实现120dB典型CMRR
• ‌低温漂‌：±0.15μV/°C(最大±1μV/°C)

2. 高速响应能力

• ‌增益带宽积‌：40MHz(G=100时)
• ‌压摆率‌：30V/μs
• ‌建立时间‌：0.18μs(0.01%精度)

3. 低噪声设计

• ‌电压噪声‌：6.1nV/√Hz @10kHz
• ‌电流噪声‌：0.125pA/√Hz @10kHz
• ‌0.1-10Hz噪声‌：仅3μVpp

4. 灵活电源配置

• 单电源工作：2.2V至5.5V
• 双电源工作：±1.1V至±2.75V
• 静态电流：3.8mA/放大器(典型值)

三、关键技术创新

1. 真轨到轨输入架构

OPAx328采用独特的电荷泵技术生成比正电源高1.6V的内部供电轨，使单个PMOS输入对管能在(V-)-0.1V至(V+)+0.1V范围内保持线性，彻底消除了传统互补输入级的交越失真问题。

2. e-trim™校准技术

通过晶圆级修调实现超低失调电压，无需自动归零或斩波技术，避免了这些技术带来的噪声和瞬态响应问题。

3. 增强型保护设计

• 输入过压保护(达电源轨±0.3V)
• 无相位反转特性
• 输出短路保护(持续耐受)

四、典型应用电路

1. 双向电流检测电路

‌设计要点‌：

• 采用差分放大结构，利用一个放大器作为检测，另一个提供基准电压
• 公式：VOUT = (ILOAD×RSHUNT)×(R4/R3) + VCC×(R6/(R5+R6))
• 推荐使用0.5%精度的分流电阻
• 在1A满量程时，RSHUNT应≤100mΩ

‌性能指标‌：

• 检测范围：-1A至+1A
• 输出范围：110mV至3.19V(3.3V供电时)
• 线性误差：<0.1%(使用0.1%匹配电阻)

2. 光电二极管跨阻放大器

‌设计公式‌：

1. 反馈极点设置：1/(2πRFCF) = GBW/(4πRFCD)
2. 带宽计算：f-3dB = GBW/(2πRFCD)

‌布局建议‌：

• RF应采用低寄生电容的SMD电阻
• CF包含RF的0.2pF寄生电容
• 单电源应用时可通过+IN引脚施加偏置

3. ADC驱动电路

‌优势体现‌：

• 10mV输出摆幅余量确保满量程输出
• 低噪声特性提升SNR
• 快速建立时间匹配高吞吐率ADC

五、PCB设计指南

1. ‌电源去耦‌：
   • 每个电源引脚放置0.1μF陶瓷电容
   • 电容距离器件<3mm
   • 采用X7R/X5R介质材料
2. ‌热管理‌：
   • WSON封装热阻θJA=50.3°C/W
   • 需通过散热过孔连接至地平面
   • 功耗计算：PD=(VIN-VOUT)×IOUT
3. ‌信号布线‌：
   • 输入走线远离电源线
   • 反馈电阻靠近放大器放置
   • 敏感节点采用保护环设计

六、选型对比

参数	OPAx328优势	替代器件典型差距
失调电压	3μV(typ) vs 25μV	提高8倍精度
输入偏置电流	1pA(max) vs 10pA	降低10倍
电源抑制比	70dB@1kHz vs 60dB	提升10dB
封装尺寸	3mm×3mm WSON vs 5mm×5mm	面积减少64%

七、行业应用方案

1. ‌医疗设备‌：
   • 患者监护仪ECG前端
   • CT/PET扫描仪信号调理
   • 血氧传感器TIA电路
2. ‌工业系统‌：
   • PLC模拟输入模块
   • 位置传感器接口
   • 气体分析仪信号链
3. ‌通信设备‌：
   • 光模块接收端
   • 基站功率检测
   • 微波信号调理

八、设计注意事项

1. ‌容性负载驱动‌：
   • 单位增益下稳定驱动100pF
   • 需串联10-50Ω电阻改善较大容性负载响应
2. ‌噪声优化‌：
   • 反馈电阻值≤10MΩ
   • 采用T型网络替代超大反馈电阻
   • 保持光电二极管反向偏置
3. ‌热考虑‌：
   • 高温环境下需降额使用
   • 多通道应用注意功耗累积
   • 避免结温超过125°C